Для хорошої роботи пристрою, зібраного на транзисторах, необхідно щоб на їх електроди було подано певної величини і полярності постійна напруга. Зразкові значення напруг подаються на колектор, базу та емітер для транзисторів прямий провідності (р-п-р) наведено на рис. 8.1, а зворотної (п-р-п) провідності – на рис. 8.2.

При цьому треба також дотримуватися кількох правил:

  • Робочі напруги, струми і потужності розсіювання застосовуваних транзисторів повинні бути менше граничних значень.
  • Не можна подавати напругу на транзистор, якщо у нього відключена база.
  • Базовий висновок слід підключати в схему в першу чергу і відключати в останню.

У сучасних конструкціях радіоаматорів широко використовуються польові транзистори. Зразкові значення величин напруг зсуву для польових транзисторів з каналом типа р і з каналом типу п дано на рис. 8.3.

   

Рис. 8.1. Зразкові значення напруг, що подаються на колектор, базу та емітер для транзисторів прямий провідності р-п-р

   

Рис. 8.2. Зразкові значення напруг, що подаються на колектор, базу та емітер для транзисторів зворотної провідності п-р-п

   

Рис. 8.3. Зразкові значення величин напруг зсуву для польових транзисторів з до & налом типу рис каналом типа А

При налагодженні радіоприймачів та інших радіоелектронних конструкцій в першу чергу потрібно заміряти струм споживання в режимі спокою. Якщо його значення близьке до необхідного, то тоді переходять до встановлення необхідних струмів колекторів транзисторів. На. схемах місце установки струму показують хрестиком («х»), а резистор, яким це роблять – зірочкою (“*”). Досвід показує, що для транзисторів безпечніше вимірювати напругу, а не ток. У більшості схем ці величини взаємозалежні. Достатньо знати одну з величин, а іншу можна визначити розрахунковим шляхом.

Настройку пристрою виробляють по каскадах. У каскадах транзисторних пристроїв в основному використовується три основних способи подачі напруги зсуву до бази транзистора.

Розглянемо роботу транзисторного каскаду з Резисторно навантаженням без стабілізації режиму (рис. 8.4). При відсутності вхідного сигналу початкові напруги на електродах транзисторів наступні:

   

   

Рис. 8.4. Принципова схема транзисторного каскаду з Резисторно навантаженням без стабілізації режиму

У наведених формулах напруги зсуву Uбе для германієвих і кремнієвих транзисторів повинні мати значення відповідно до рис. 8.1, 8.2. З цих виразів видно, що від величини опору резистора Rб залежить величина напруги зсуву Uбе, а отже, і початкове положення робочої точки на характеристиці транзистора. На хорошу роботу такого каскаду великий вплив має точність, з якою для даного транзистора, що має коефіцієнт посилення по струму р, підібрані опору резисторів Rб і Rк. Роботу каскаду при цьому можна проконтролювати по напрузі на резисторі Rк або по напрузі між колектором і емітером транзистора. Знаючи Un і b, можна обчислити величину керуючого струму колектора транзистора за формулою:

   

Якщо величина опору резистора Rк = 500 … 600 Ом, то напруга на ньому зручніше визначити, як різницю між годує напругою і напругою колектор – емітер. Для малопотужних низькочастотних і високочастотних транзисторів напруга колектив-тор-емітер приймають 2 … 2,5 В, а струм колектора – 0,5 мА. Транзистори МП39 … МП41 мають максимальне посилення по струму, коли струм колектора 1 … 2 мА. У транзисторів П401 … П403, П416 і т.п. посилення зростає із зростанням струму колектора до 5 … 8 мА. Від напруги на колекторі посилення по струму істотно не залежить, при його підвищенні поліпшується стійкість високочастотних каскадів. При заміні в розглянутому каскаді транзистора з одним значення р на транзистор з відмінним значенням Р, доводиться знову підбирати значення R6 і RK. На посилення транзистора з такою простою схемою зміщення впливає крім розкиду параметрів транзисторів ще й зміна температури навколишнього середовища.

Більш стабільний в роботі каскад, що має термостабілізація за схемою, представленою на рис. 8.5. У цьому випадку до напруги, виміряним між колектором і плюсом харчування, додається напруга на резисторі R3, яке становить приблизно 1 В. Якщо вважати, що напруга між колектором і емітером може бути знижено до 1,5 В, так як каскад стабілізовано, то загальну напругу між колектором і «землею», як і першому випадку, повинно бути не менше 2,5 В. Зазначені режими є орієнтовними, середніми в разі працездатних транзисторів. У каскадах, де режими відрізняються від рекомендованих на 20 … 30%, підстроювання їх режимів на першій стадії налагодження можна не проводити. Установку режиму роботи транзистора можна виробляти резистором R6!, Який з’єднаний з базою транзистора. Для збільшення струму колектора необхідно опір резистора R ^ зменшити, а для зменшення, навпаки, збільшити. Для зручності налаштування каскаду резистор Rбі складають з двох резисторів: одного змінного і одного постійного з опором Ю. .. ЗОкОм. Змінюючи опір змінного резистора, добиваються необхідного струму колектора. Омметром вимірюють получившееся опір двох резисторів і потім замість них впаивают один резистор, величина опору якого дорівнює виміряним значенням двох опорів.

Струм колектора в схемі зі стабілізацією можна оцінити, вимірявши напругу на резисторі R3. Якщо розділити величину падіння напруги (у вольтах) на величину R3 (в кілоомах), то отримаємо струм емітера в міліамперах.

   

Рис. 8.5. Принципова схема транзисторного каскаду з Резисторно навантаженням з термостабілізації режиму

Струм колектора менше струму емітера на величину базового струму, а останній не перевищує 5% Іе. Тому можна вважати, що I = Іб. У каскадах з індуктивним навантаженням без стабілізації режиму роботи напруга на колекторі дорівнює напрузі джерела живлення і тут потрібен контроль струму колектора (рис. 8.6). Регулювання такого каскаду також виробляють підбором величини опору резистора Rq.

   

Рис. 8.6. Принципова схема каскаду з індуктивним навантаженням без стабілізації режиму роботи

Включення в ланцюзі п-р-п і р-п-р транзисторів відрізняється тільки полярністю напруги на колекторі і зміщенням. Кремнієві та германієві транзистори однієї і тієї ж структури відрізняються між собою тільки значенням напруги зсуву. У кремнієвих воно приблизно на 0,45 В більше, ніж у германієвих. На рис. 8.1 і 8.2 показані умовні графічні позначення біполярних транзисторів тій і іншій структур, вироблених на основі германію та кремнію, а також типове напруга зсуву. Електроди транзисторів, позначених першими літерами слів, розшифровуються: Е – емітер, Б – * База, К – колектор. Напруги зсуву показані щодо емітера, але на практиці напруга на електродах транзисторів показують відносно загального проводу пристрою.

У радіоелектронних пристроях радіоаматори використовують також польові транзистори, у яких керування струмом між двома електродами, утвореними спрямованим рухом носіїв заряду дірок або електронів, проводиться електричним полем, утвореним напругою на електроді. Електроди, між якими протікає регульований струм, носять назву витік (І) і стік (С), причому витік є той електрод, з якого виходять носії зарядів. Третій, керуючий електрод, називають затвором (3) (див. рис. 8.3).

Існують польові транзистори з ізольованим затвором. Ці транзистори мають дуже великий вхідний опір і працюють на дуже великих частотах. Транзистори цього типу мають дуже низьку електричну міцність ізольованого затвора. Для його пробою і виходу з ладу досить слабкого статичного електричного

ства, яке завжди присутнє на тілі людини, одязі і інструменті. У зв’язку з цим висновки польових транзисторів з ізольованим затвором при зберіганні потрібно скручувати разом голим проводом. При монтажі транзисторів руки і інструмент необхідно «заземляти». Перевага польових транзисторів у порівнянні з біполярними полягає в тому, що вони мають високий вхідний опір. Це опір на низькій частоті досягає кілька мегаом, а на середніх і високих частотах – кілька десятків або сотень кіло-му в залежності від серії. Для порівняння, біполярні транзистори мають вхідний опір приблизно до 1 … 2 кОм.

   
Література: В.М. Пестриков. Енциклопедія радіоаматора.